异硫氰酸酯对食管鳞癌细胞突变型p53功能再活化的分子机制

Reactivating the function of mutant p53 with isothiocyanates (ITCs) is a novel tumor targeted therapeutic approach. Our preliminary studies demonstrated that ITCs suppressed cell proliferation in esophageal squamous cell carcinoma (ESCC) cells with mutant p53, but not ESCC cells with wild-type p53(wtp53).Stepwise investigation revealed that the mutant p53 was the molecular target of ITCs, however detailed mechanisms of reactivating mutant p53 remain unclear. Therefore, we put forward to whether ITCs can reactivate mutant p53, and further exert antitumour efficacy mediated by wtp53. Based on the hypothesis above, our current project will clarify the molecular mechanism of reactivating mutant p53 with ITCs according to the following procedures: (1) ITCs induce a “wild type-like” conformational change in the mutant p53 cells; (2) Transcriptional activity assay of ITCs reactivating p53; (3) Toxicity assays of ITCs in mutant p53 transgenic mice, and mRNA levels of p53-regulated genes were investigated in mouse tissues by qRT-PCR. (4) Antitumour efficacy of ITCs in xenografted nude mice tumors. The current project may provide a novel experimental evidence for targeting ESCC patients with mutp53 using ITCs.

异硫氰酸酯（Isothiocyanates，ITCs）诱导突变型p53（mutp53）功能再活化是当今肿瘤靶向治疗的新策略。我们前期发现，ITCs能抑制mutp53食管鳞癌细胞的增殖，但对野生型p53（wtp53）细胞无效，并证实mutp53是ITCs的作用靶点，但mutp53再活化的分子机制不清楚，因此，我们提出ITCs能否再活化mutp53从而恢复wtp53的功能发挥抗肿瘤作用？基于此假设，本项目拟通过以下手段阐明ITCs再活化mutp53的分子机制：①分析ITCs处理mutp53细胞后mutp53“Wild type-like”结构变化；②ITCs再激活p53依赖的转录活性分析；③采用mutp53转基因动物分析ITCs的毒性，并采用qRT-PCR分析靶基因在动物各器官的水平；④通过裸鼠实验证实ITCs的抗肿瘤作用。该研究有望为ITCs靶向治疗mutp53食管鳞癌患者提供新的实验证据。

食管癌是世界最常见恶性肿瘤之一，在全球癌症死亡率中位居第六位。食管鳞状细胞癌(Esophageal squamous cell carcinoma, ESCC)是食管癌最常见的组织学亚型之一，占所有食管癌病例的90%以上。虽然ESCC的治疗方式已取得了显著进展，但由于肿瘤转移率较高，其5年总生存率仍不到20%。近年来，分子靶向治疗作为肿瘤治疗新的替代手段已成为精准医疗领域研究的热点，了解恶性肿瘤发生和发展的分子机制对于开发用于治疗人类癌症的新型靶向治疗药物非常重要。然而，到目前为止，有关食管癌的研究仍然较少，参与食管癌发生发展的关键信号通路和分子机制尚未完全阐明。因此，迫切需要寻找与食管癌发生发展相关的分子机制以探索新的治疗模式。.p53基因是人类肿瘤中最为常见的突变基因。p53发生突变后，会丢失野生型p53(wild-type p53,wtp53)的抑癌功能，同时获得一系列类似癌基因特性的功能。多项研究表明，异硫氰酸酯(isothiocyanates, ITCs)在肿瘤的预防、发生、发展中具有极其重要的作用，临床价值高，其中再活化突变型p53(mutant-type p53, mutp53)的功能至关重要，但是ITCs再活化食管鳞癌mutp53的具体作用机制尚未阐明。因此，需要对ITCs与食管鳞癌mutp53之间的关系进行研究。在本研究中，我们发现PEITC可以抑制食管鳞状细胞癌细胞系KYSE150(p53R248Q)生长、诱导凋亡、阻滞细胞周期进展，而对食管鳞状细胞癌细胞系EC109(p53+/+)的生长、凋亡及周期无明显影响。进一步研究发现，PEITC可以通过改变蛋白结构的方式再激活mutp53的功能，激活下游靶基因p21的表达。同时，PEITC可以破坏mutp53/p73结合体，进而恢复p73、p53的抗肿瘤活性。.食管癌的发生发展是一个复杂的过程，存在多重的致癌机理，因而尚存在很多潜在的靶点可以被阻断或抑制，新一代靶点的开发和靶向药物的研制是食管癌治疗的重要方向。本研究以p53基因作为潜在的靶点，寻找将突变p53功能恢复的靶向药进行精准治疗具有重大意义。有望将异硫氰酸酯类化合物应用在制备食管癌靶向药中，以解决p53基因突变的食管鳞癌患者丢失wtp53抑癌功能的难题，为mutp53食管癌患者的靶向治疗奠定基础。